акцептору. 1.2 Современные теории межмолекулярного переноса энергии в конденсированных средах.
К проблеме дезактивации возбуждений в условиях переноса энергии имеет отношение широкий круг как экспериментальных, так и теоретических вопросов. Квантово – механическая теория переноса энергии в конденсированных средах была развита Т. Фёрстером [1,2]. В ней предполагается, что перенос энергии происходит благодаря слабому диполь-дипольному взаимодействию между молекулами. И происходит он в несколько этапов:
1) сообщение энергии молекуле донора с переводом ее в возбужденное состояние;
2) колебательная релаксация возбужденной молекулы донора до установления теплового равновесия со средой или внутренняя конверсия в более устойчивое возбужденное электронное состояние (для органических молекул это нижнее возбужденное синглетное
или нижнее триплетное 
);3) непосредственная передача возбуждения от донора к акцептору;
4) колебательная релаксация в доноре до установления теплового равновесия со средой и релаксация или внутренняя конверсия в молекуле акцептора;
5) излучение или деградация энергии в акцепторе (при наличии миграции энергии может быть еще передача энергии другой такой же молекуле).
В результате процессов 4 система выходит из резонанса и обратный перенос энергии становится невозможным.
Согласно теории возмущений [21] в квантовой механике вероятность перехода
системы из начального состояния, описываемого волновой функцией 
в конечное 
определяется выражением:
(1.1)где
— плотность конечных состояний; 
— оператор, инициирующий переход (гамильтониан взаимодействия). Для приготовления начального 
и конечного квантовых состояний берутся симметризованные определенным образом произведения невозмущенных волновых функций молекул донора и акцептора в соответствующих состояниях 
, 
. Верхние индексы 0 и 1 отвечают основному и возбужденному состояниям соответственно. В качестве оператора перехода Ферстер берет оператор межмолекулярного взаимодействия. Это положение теории Ферстера, а также выбор начального и конечного электронных состояний ( и 
) авторы новой теории переноса энергии (В.Я. Артюхов и Г.В Майер) считают ошибочными с позиций современной теории электронных переходов [12,22,23].В адиабатическом приближении волновые функции
, 
записываются через произведение электронной волновой функции 
на колебательную 
. Тогда в одноэлектронном приближении, пренебрегая перекрыванием, имеем 
Обозначения (1) и (2) означают координаты первого и второго электронов, а
и 
– нормальные колебания в соответствующем состоянии.Предполагается слабая зависимость электронного матричного элемента от координат ядер молекул (приближение Кондона), который имеет вид
(1.2)Выражение для вероятности (константа скорости) переноса энергии записывается в следующем виде:
(1.3)где
и 
— энергии чисто электронного перехода в доноре и акцепторе соответственно, 
означает болцьмановское усреднение по начальному состоянию.При конкретизации вида гамильтониана взаимодействия
, это взаимодействие представляется в виде суммы взаимодействия внешних электронов донора и акцептора. С учетом этого вероятность переноса энергии при диполь-дипольном взаимодействии имеет вид: 
, (1.4)здесь
– ориентационный фактор; 
и 
– квантовый выход и время жизни возбужденного состояния донора в отсутствии тушителя; 
– показатель преломления среды на частоте переноса энергии; 
и 
– нормированные спектр излучения донора и сечение поглощения акцептора соответственно.Таким образом, согласно теории Ферстера, в случае диполь-дипольных взаимодействий вероятность переноса энергии
пропорциональна силам осцилляторов переходов в доноре и акцепторе, интегралу перекрытия нормированного спектра излучения донора со спектром поглощения акцептора и обратно пропорциональна шестой степени расстояния между молекулами.Позже теория Фёрстера была обобщена Декстером на случай мультипольных и обменных взаимодействий [11]. Дальнейшее ее развитие состояло в учете макроскопических параметров, влияющих в основном на константу скорости передачи энергии. При этом считается, что взаимодействие между компонентами донорно – акцепторной пары не влияет на константы скоростей как излучательной, так и безызлучательной дезактивации возбуждений акцептора, поскольку для приготовления начального и конечного квантовых состояний берутся невозмущенные волновые функции изолированных молекул донора и акцептора энергии в соответствующих состояниях. Именно это положение теории Фёрстера – Декстера подвергается критике в Новой теории переноса энергии, разрабатываемой в последнее время В.Я. Артюховым и Г.В. Майером. Перенос энергии за счет обменных взаимодействия становится актуальным, когда кулоновская часть электронного матричного элемента взаимодействия
в (1.2) значительно меньше обменной 
. (1.5)Неравенство (1.5) выполняется для интеркомбинационных синглет-триплетных переходов в органических молекулах. Поэтому основной вклад в
в этом случае дает обменный интеграл. Взаимодействия такого типа названы В.Л. Ермолаевым и А.Н. Терениным обменно-резонансными, и хотя в литературе известны и другие термины, этот термин наиболее широко используется в настоящее время специалистами.